基于STC单片机的机械手运动控制研究

霍海波

（三门峡职业技术学院，河南 三门峡 472000）

STC单片机是我国创新研发领域的伟大成就，STC单片机的发明与应用，推进了我国电力领域的创新与发展。在控制研究方面，STC单片机同样也占据着重要的地位，是促进其繁荣发展的重要因素。机械手运动控制的研究，目前还存在一定的缺陷，而加强STC单片机在机械手运动控制的研究应用，是解决问题的关键性举措。本文主要通过了解STC单片机以及机械手运动控制的概述，明确STC单片机的机械手运动控制研究现状及问题，认识到加强STC单片机的机械手运动控制研究的重要性，以及当前STC单片机的机械手运动控制研究的主要措施。

1 STC单片机的概述

（1）STC单片机的含义。STC是中国自己产的一种单片机，是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机。STC单片机是高速/低功耗/抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8倍～ 12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换（250K/S），针对电机控制，通用I/O口（36个/40个/44个），复位后为 ：准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O口），可设置成四种模式。针对STC单片机的认识和理解，主要基于其自身独特的特点与原理构造，这是STC单片机发挥自身机械功能性的关键。在不同的模式代码下，会对STC单片机本身的功能发挥有着很大影响，充分体现了STC单片机的多样性。

（2）STC单片机的特点。STC单片机是最早期也最典型的产品，低功耗、高性能、采用CHMOS工艺的8位单片机。它在硬件资源和功能、软件指令及编程上与Intel 80C3X单片机完全相同。在应用中可直接替换。在STC单片机的内部构造中，包含着独特的构造编程，会对STC单片机的数据引用以及功能发挥带来直接影响。由于STC单片机自身的编程语言，使其拥有者快捷的编程速度，这也是展示其优势的独特之处。目前，STC单片机的引用与应用，已经受到众多领域的追捧与热潮，逐渐在更多的领域发挥其价值与长处。STC单片机为许多嵌入式控制系统提供了灵活、低成本的解决方案。

2 机械手运动控制的概述

（1）机械手的含义。机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。通过研究和分析机械手的构造及运转方式，可以看出其使用过程中对于人们生活工作的帮助与改善。由于机械手是基于人体手的模型而展开的设计，这其中会蕴含众多人手本该有的作用与技能。而机械不同之处在于，会有固定的程序设定，依据特定的机械程序编程，让机械手自身掌握运转口令，从而完成规范操作与要求。

（2）机械手运动控制的内容。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。在完成机械手的基本结构调整后，重点对其运动控制进行调试与运行。机械手运动控制的关键，是使机械手在设定程序下，真正意义上实现运动控制的目的。这其中不仅包括简单的运动动作，也包括复杂的复合动作运动。

3 现阶段STC单片机的机械手运动控制研究现状及问题

（1）运动检修工作不到位，单片机运转效率不高。STC单片机自研发使用以来，自身也存在这不容忽视的弊端与缺陷，这也是现阶段加强STC单片机的机械手运动控制研究的主要原因。当前，STC单片机研究的主要问题是，针对STC单片机的检修工作不够全面。STC单片机作为机械设备中的一部分，众多运转工作都需要设备结构的连接，而大部分机械设备的使用寿命都是有限的，且存在机械的老化现象。因此，在使用过程中，忽视运动控制系统的检修工作，一方面会影响后续工作的稳步进行，另一方面会影响STC单片机实际使用情况。此外，STC单片机在现阶段的运转效率有待提高。STC单片机是高速/低功耗/抗干扰的新一代8051单片机，但在运行环节，应时刻关注单片机的实际运行状况。

（2）应用范围呈现局限性，无法施展技术的广泛性。当前，STC单片机的应用范围已得到了一定的扩展，但就其实际发挥的状况而言，其应用范围仍旧呈现出局限性。主要适用于工业范围领域，在其他领域的研发使用程度较低，这不利于STC单片机的创新式发展进步。此外，机械手运动控制研究更加侧重于自动控制原理的应用，这也是展现自动化控制原理在机械手运动控制研究中的体现。现如今，自动化控制已在机械手运动控制的研究中得到实践，而STC单片机中加强机械手运动控制研究更是要发挥技术的优势，但当前由于存在技术缺陷，使自动化控制技术无法体现其优势与长处。

4 加强STC单片机的机械手运动控制研究的重要性

（1）发挥机械手的优势，增强技术的先进性。加强STC单片机的机械手运动控制研究，是在现阶段的研究基础上，对于STC单片机和机械手运动控制的创新超越。STC单片机代表着我国在此领域的发展进步，而进一步研究发展STC单片机的优势特点，已与当前我国发展的众多领域有着许多的关联。STC单片机的特点，是其区别与其他机械设备的重要原因。STC单片机是最早期也最典型的产品，低功耗、高性能的机械设备，将其应用于机械手运动控制研究中，充分发挥了STC单片机的优势，发挥了机械手的优势，增强了技术的先进性。

（2）带动控制技术的发展，创新运动控制系统。STC单片机的研究发展是技术领域的发展趋势，机械手运动控制是将其运动方程与STC单片机的优质机能相结合。有利于带动控制技术的发展，加快实现机械手运动控制的原理技能。在一程度上，有利于创新运动控制系统当前的发展现状，为未来的发展方向指明了道路。通过解读独有的编程语言程序，进一步探求STC单片机的实践意义。此外，不同模式下的STC单片机，会产生不同的运行状况。这会对机械手运动控制的研究带来新的思考。

5 当前STC单片机的机械手运动控制研究的主要措施

（1）加大科学技术的投入，创新控制研究理念。当前STC单片机的机械手运动控制研究的首要措施，是加大科学技术的投入力度，这是支撑后续工作的重要基础。针对当前STC单片机的使用现状，适时投入科技力量，会为机械手运动控制研究带来更多研究方向。由于不同模式的STC单片机有着不同的运转原理，这会对机械手运动控制的创新研发出更多的渠道。此外，创新控制研究理念，细致研究自动化控制对于机械手运动控制的作用，并结合两者的主要内容，与STC单片机的发展创新相融合。在发扬STC单片机优势的基础上，延伸和扩展其独特的电机控制。

（2）深化单片机原理应用，引进专业技术人才。当前，STC单片机原理的应用与研究，仍旧停留在较浅显的层次，进行深入的研究是未来STC单片机的主要方向。对于STC单片机在机械手运动控制研究，重点是明确STC单片机的特定原理构造，发挥其特有的电机控制系统，进而深化STC单片机的原理应用。另一方面，注重人才培养与专业团队的建设。人才的培养，是支撑STC单片机在机械手运动控制研究的重要基础，通过组建专业的技术团队，明确未来研究方向，采用更为创新高效的研究方法，在当前的研究领域中，实现STC单片机与机械手运动控制研究的腾飞。

6 结束语

STC单片机以其独有的技术特点与优势，在电力等众多领域都发挥着不可替代的作用。由于其特有的构造理念，充分发挥了内部控制系统的全面性，高效率、高速度的实现自身产品的运行能力。对于机械手运动控制的研究，既要确保机械手自身运动的可行性，也要保证运动控制系统的合理性，只有将两者密切结合，才可真正意义实现STC单片机在机械手运动控制研究的意义。不同模式下对于数据分析的程度有所不同，也就体现了STC单片机的多样性，而这对机械手运动控制也有着特殊的意义。机械手运动需在进行简单动作基础上，完成相应的复合动作，这就要求内部控制系统参数设置需贴合实际，一切以实际为主。此外，在研究过程中，注重参数方程的删改，程序设置的合理，以及设备使用的检修状况。通过组建专业的技术团队，攻克更为艰难的技术环节，对于核心环节，要加大科技的投入力度，从方方面面推进STC单片机在机械手运动控制的研究。